吳祥祥

摘要：我國是一個(gè)國土面積廣闊，人口眾多，地大物博的國家，在這片土地上孕育著許許多多的文化，在此基礎(chǔ)上我們不斷地通過創(chuàng)新為這片土地賦予更多的意義，長久的人類活動(dòng)形成了多種多樣的民族文化，在這些寶貴的文化記憶的基礎(chǔ)上不斷地產(chǎn)生著新的發(fā)明，但同時(shí)也意味著需要滿足更多的生產(chǎn)需求，這樣的情況下以自然資源為基礎(chǔ)而進(jìn)行的人類活動(dòng)就不得不面對相對的考驗(yàn)，這其中談?wù)撟疃嗟木褪撬Y源以及水的調(diào)度問題。

關(guān)鍵詞：水庫調(diào)度;風(fēng)險(xiǎn)分析;決策方法

引言：

最近的山西出現(xiàn)的洪水災(zāi)害引起了全國各地人民的關(guān)注，長期以來山西都不是洪水的高發(fā)地區(qū)，然而正是對低發(fā)洪水地區(qū)的長期不關(guān)注導(dǎo)致山西在排水工程上出現(xiàn)了嚴(yán)重問題，這也能夠反映到對洪水的治理問題，從供水延伸到它的相關(guān)領(lǐng)域，就是人們一直以來用來與對抗洪水的水利工程，這無疑是在人與自然之間建構(gòu)的一種和諧共生的保護(hù)屏障，無論在阻擋自然災(zāi)害還是幫助水源調(diào)度上都是關(guān)鍵性設(shè)施，同時(shí)在處理安全問題以及造成資源的浪費(fèi)上都不能疏忽，在防治災(zāi)害以及水資源利用上都需要長期關(guān)注并研究。

一、水庫群防洪調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)分析

（一）分線因素的確定

在說明問題之前先舉個(gè)例子，如圖一是京津冀地區(qū)的總用水量，京津冀地區(qū)的人口眾多，經(jīng)濟(jì)消費(fèi)能力以及競爭力的排名都在全國前位，但是孕育著如此眾多人口和經(jīng)濟(jì)體的地區(qū)僅僅只有少數(shù)的土地，人口密集程度也非常高，也就意味著人均能夠使用的資源是很少的，本地的資源就顯然不夠支撐該地區(qū)的發(fā)展，那么就需要調(diào)用別的資源相對多的地區(qū)的資源，這就意味著要考慮到調(diào)用過程的風(fēng)險(xiǎn)以及技術(shù)支撐問題。在進(jìn)行水庫防洪調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)，首要考慮的問題是主要的風(fēng)險(xiǎn)因素有哪些。

在水庫群防洪優(yōu)化調(diào)度中的風(fēng)險(xiǎn)因素，本文考慮的主要有：由于水庫設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)的是歷史洪水資料，因此在水庫建成之后，調(diào)度過程中面臨的洪水徑流過程是無法準(zhǔn)確預(yù)測的，這就導(dǎo)致了在制訂調(diào)度策略時(shí)我們依據(jù)的都是水文預(yù)報(bào)的資料，而不是實(shí)際的徑流過程。所以，調(diào)度策略的整個(gè)計(jì)算過程都是依據(jù)預(yù)報(bào)的未知洪水的資料，這就導(dǎo)致了防洪調(diào)度中會(huì)面臨洪水的不確定性因素。由于在水庫設(shè)計(jì)階段，水庫泄洪能力的設(shè)計(jì)值是基于經(jīng)驗(yàn)估算的系數(shù)基礎(chǔ)上計(jì)算得到的，會(huì)對泄洪能力的實(shí)際大小造成誤差;而且在水庫建設(shè)過程中施工人員以及設(shè)備等存在一定誤差，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)泄洪能力與實(shí)際泄洪能力有偏差，因此，泄洪能力的設(shè)計(jì)值大小是一個(gè)非準(zhǔn)確值。通常，我們在制訂水庫防洪調(diào)度策略時(shí)，只針對水庫、徑流等自然情況，忽略了實(shí)際操作人員的影響。但是在實(shí)際調(diào)度運(yùn)行中，搜集水情、制定方案、領(lǐng)導(dǎo)決策、下達(dá)命令和執(zhí)行等一系列內(nèi)容，都要考慮到調(diào)度問題[1]。

（二）水庫防洪風(fēng)險(xiǎn)和防洪效益

在水庫防洪調(diào)度中，我們既要獲得最大地防洪效益，也要降低安全的防洪風(fēng)險(xiǎn)，因此，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)，需要兼顧防洪風(fēng)險(xiǎn)概率和防洪效益。一般情況下，在分析計(jì)算水庫的防洪風(fēng)險(xiǎn)概率時(shí)，我們需要考慮漫壩要求、水位庫容要求等一系列目標(biāo)[2]。因此，在確定起調(diào)水位時(shí)，要同時(shí)考慮防洪風(fēng)險(xiǎn)損失和防洪效益，實(shí)現(xiàn)防洪與興利的統(tǒng)一。防洪效益是水庫防洪調(diào)度的主要目的之一，水庫防洪調(diào)度的主要任務(wù)就是通過有效地?cái)r蓄洪水，使下游的水量變小，保護(hù)下游防護(hù)區(qū)免遭洪水侵襲，保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，防洪效益是我們建立水庫防洪調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析模型時(shí)必須考慮的。

二、水庫預(yù)報(bào)調(diào)度的過程化動(dòng)態(tài)決策模式

（一）水庫調(diào)度現(xiàn)存的主要問題

目前國內(nèi)過程化動(dòng)態(tài)決策的機(jī)制尚未完全形成，在傳統(tǒng)調(diào)度模式下水庫調(diào)度系統(tǒng)存在的問題十分明顯：水庫調(diào)度是一個(gè)系統(tǒng)問題，涉及到徑流預(yù)報(bào)等諸多環(huán)節(jié)，調(diào)度過程中要兼顧防洪等目標(biāo)，同時(shí)要考慮長期等多種時(shí)間尺度之間的約束與銜接。如何應(yīng)對水庫調(diào)度中的變化、適應(yīng)變化是調(diào)度工作中迫切解決的問題，所以需要盡快完善適應(yīng)性調(diào)度新模式，以適應(yīng)各種變化。盡管國內(nèi)外學(xué)者在水庫調(diào)度方面開展了大量的理論研究。但是，水庫調(diào)度決策是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。水資源進(jìn)入水庫中需要考慮到隨機(jī)的可能性，水資源利用的多樣性，在決策過程中技術(shù)會(huì)存在不夠用的情況[3]。在這樣一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境下，理論研究要真正能夠指導(dǎo)水庫調(diào)度，就必須有一個(gè)平臺，能夠統(tǒng)籌考慮這些復(fù)雜變化的因素，才能使理論成果真正與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合。水庫預(yù)報(bào)調(diào)度是一個(gè)復(fù)雜的決策問題，涉及大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)調(diào)度的系統(tǒng)性和復(fù)雜性決定了多個(gè)領(lǐng)域的信息會(huì)參與到調(diào)度過程中。

（二）模式實(shí)現(xiàn)的理論與技術(shù)支撐

由于水庫調(diào)度工作中存在著大量的不確定性，涉及的因素比較多，一個(gè)因素的變化就可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)水庫調(diào)度系統(tǒng)的變化，產(chǎn)生連鎖效應(yīng)。同時(shí)，采用一種模型或方法來解決不同時(shí)段的調(diào)度問題顯然不適應(yīng)實(shí)際調(diào)度需求。根據(jù)提出的水庫調(diào)度適應(yīng)性調(diào)度模式，根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果，基于現(xiàn)有的多種調(diào)度模型求解算法等建立模型和方法算法庫，封裝成組件，為水庫調(diào)度過程化動(dòng)態(tài)決策模式實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)，以便適應(yīng)各種水庫實(shí)際需求。同時(shí)引用高效的優(yōu)化算法用于水庫優(yōu)化調(diào)度方面，便于水庫在適應(yīng)多種變化，提高水庫的綜合效益。如何能夠根據(jù)預(yù)報(bào)尺度及河流水文情勢變化快速選擇相適應(yīng)的模型進(jìn)行預(yù)報(bào)已成為一個(gè)迫切需要解決的問題，特別是長期預(yù)測的隨機(jī)性和波動(dòng)性。因此，要采用多種預(yù)報(bào)模型對同一斷面進(jìn)行預(yù)報(bào)，以此在多個(gè)預(yù)報(bào)結(jié)果中組合出一個(gè)預(yù)報(bào)區(qū)間，基于大概近似理論把預(yù)報(bào)區(qū)間化，在水庫預(yù)報(bào)調(diào)度的業(yè)務(wù)中，一個(gè)確定的量化值沒有一個(gè)區(qū)間近似好用，區(qū)間化能夠提高適應(yīng)性，把區(qū)間化作為預(yù)報(bào)調(diào)度中的規(guī)制具有實(shí)用意義。

結(jié)束語

本文提出的調(diào)度模式的實(shí)用性和可用性是需要通過大量的實(shí)際應(yīng)用來體現(xiàn)和完善的，由于精力有限，本文僅對典型水庫開展實(shí)驗(yàn)研究，今后應(yīng)開展更多水庫的實(shí)際應(yīng)用研究，從而真正驗(yàn)證適應(yīng)性調(diào)度的可行性。水庫動(dòng)態(tài)調(diào)度本身比較復(fù)雜，在水庫調(diào)度工作中存在著大量的不確定性，涉及的因素比較多，實(shí)現(xiàn)水庫動(dòng)態(tài)調(diào)度涉及的理論和技術(shù)比較復(fù)雜，由于本人時(shí)間與技術(shù)的限制，研究的還不夠全面，后續(xù)工作有待進(jìn)一步解決和完善，今后還需要在此方面進(jìn)一步開展研究工作。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳云鵬.水庫調(diào)度中的風(fēng)險(xiǎn)分析及決策方法[J].科學(xué)與財(cái)富，2018，000（026）：203-204.